金剛石單晶

       中國為全球第一大生產國，行業需求穩定提升
       我國人造金剛石行業經過50多年發展，從無到有、由弱變強，目前處于快速發展期。金剛石分為人造金剛石和天然金剛石，但天然金剛石礦藏稀少且成本昂貴，促使科學家探尋金剛石工業化制造模式。1954 年美國 G.E.公司（即現在的 D.I.公司）研制成功了世界上第一顆人造金剛石，我國則在 1963 年成功研制出第一顆人造金剛石。1965 年，由鄭州磨料磨具磨削研究所自主研發的我國第一臺人造金剛石合成設備——六面頂壓機投產使用，其生產效率較原來國外研發的兩面頂壓機提高近 20 倍。從 2000 年開始，中國一直是全球金剛石單晶生產和消費大國，截至目前，我國金剛石單晶產量占世界總產量的90%以上。2001 年至 2019 年，我國金剛石單晶產量由 16 億克拉增加至 142 億克 拉，增長了 7.9 倍；金剛石單晶出口量增長至 31.82 億克拉，較 2001 年增長了 20.21 倍。

       我國金剛石單晶的生產技術和產品品質已達到世界先進水平。我國人造金剛石產業的快速發展與合成壓機大型化、硬質合金頂錘優質化、粉末觸媒和間接加熱工藝的工業化等關鍵技術進步密不可分。隨著對人造金剛石合成設備、原輔材料、合成工藝等方面不斷優化設計和有效控制，我國六面頂壓機合成人造金剛石技術與國際先進技術水平的差距逐漸縮小，且生產成本明顯低于國際水平。根據《2019 年中國磨料磨具工業年鑒》相關統計數據顯示，2018 年行業內主要生產商金剛石單晶產量約為 149 億克拉、產值約為 35 億元。
       金剛石單晶在傳統加工領域保持重要地位，目前我國金剛石單晶行業發展較為成熟，供需兩旺。金剛石單晶主要用于制造鋸切工具和鉆進工具，在材料的中粗加工中應用普遍，終端應用領域側重工程施工、資源開采等領域。隨著我國基建和房地產投資規模不斷擴大，建材石材加工和工程施工用金剛石工具的市場需求將不斷增長，從而帶動磨削級單晶、鋸切級單晶以及金剛石復合材料市場需求的持續穩定增長。我國礦產開采數量和深度增加，也促使金剛石單晶在勘探采掘領域需求提升。2018-2020 年以來，金剛石單晶市場呈現供需兩旺態勢，其中 2017 年和 2018 年由于線鋸用微粉市場需求爆發式增長帶動金剛石單晶需求明顯增長，金剛石單晶市場出現供不應求情況，2019 年隨著線鋸用微粉市場需求趨于平穩，金剛石單晶市場呈現供需平衡態勢。
       金剛石單晶行業市場集中度高，CR4 超過 70%。經過幾十年的發展，我國金剛石單晶行業發展比較成熟，市場集中度較高，競爭格局相對穩定，中南鉆石、黃河旋風、豫金剛石、力量鉆石等主要金剛石單晶供應商的產銷規模約占行業產銷總規模的70%以上，市場集中度高。

金剛石微粉

       光伏+電子產業應用空間廣闊，下游需求放量
       金剛石微粉普遍應用于材料的精細加工，是國產替代進口的成功典范。在工業生產端，通用機械、汽車制造、家電制 造等細分行業的產業升級導致機械制造行業對高端金剛石工具需求不斷增加。目前汽車行業精密加工領域已廣泛使用人造金剛石工具，包括汽車發動機活塞、缸體、缸蓋，汽車輪轂，變速箱齒輪，殼體，曲軸和凸輪軸等均需使用金剛石磨具或刀具進行加工。家用空調、冰箱所使用壓縮機的三大部件活塞、氣缸、上下軸承座等也主要使用金剛石工具進行加工，全球 70%以上的壓縮機生產企業在中國，市場上約 90%的壓縮機產自中國。之前我國工業金剛石受制于國外的供給，隨著我國金剛石工具產品質量提升，目前已全面替代國外金剛石工具產品，是超硬材料精密加工中替代國外產品的成功范例。
       清潔能源行業技術替代，金剛石微粉市場需求快速增長。水電、風電、核電、光伏發電和 LED 照明等清潔能源領域 均需使用金剛石工具，其中光伏發電和 LED 照明對金剛石工具的需求最為廣泛。單晶硅領域金剛石線鋸切割技術 2017 年已全面取代碳化硅砂漿切割技術，2018 年多晶硅切片基本從砂漿切片向金剛石線轉換，金剛石線鋸在多晶硅片切割領域滲透率快速提高使得金剛石線鋸市場需求在 2018 年繼續大幅增長。“光伏 531 新政”對光伏補貼規模進 行調整導致光伏裝機量較預期下降，2019 年國內金剛石線鋸市場需求出現短期階段性回落。金剛石微粉銷售情況有階段性波動，但市場需求呈現穩中有升態勢。金剛石工具加速滲透消費電子領域，作為功能性材料在高科技產業應用前景廣闊。

       金剛石微粉可用于生產藍寶石氧化鋯等新材料，在消費電子產品部件上的應用呈現逐年增加，加速金剛石工具在消費電子領域的滲透。同時，人造金剛石具備優異的聲、光、電、磁、熱等特殊性能，可作為超導材料、光功能材料、磁功能材料、生物醫藥材料、功能膜等應用于電子電器、高端裝備制造、航空航天、醫療檢測及治療等高科技領域。多場景的應用使金剛石微粉未來市場需求依然維持高景氣度，市場規模有望持續擴大。

培育鉆石

       低滲透高增長，長坡厚雪好賽道
       培育鉆石行業標準化進程加快，大品牌紛紛布局培育鉆石飾品，迎來黃金發展期。隨著美國聯邦貿易委員會（FTC） 為培育鉆石正名，培育鉆石行業組織紛紛成立，行業標準逐漸規范。2021 年 3 月，國家珠寶玉石質量監督檢驗中心 (NGTC)推出實驗室培育鉆石鑲嵌首飾證書。2012 年至 2015 年，培育鉆石已在部分國家時尚消費市場零星出現。2016 年前后，我國生產的無色小顆粒培育鉆石開始小批量生產和銷售，但處于不斷探索和提升中。2018 年之后各大鉆石 知名品牌紛紛宣布推出培育鉆石系列珠寶，培育鉆石迎來發展黃金期。

       培育鉆石進出口金額增速快，滲透率提升，需求快速爆發。根據印度鉆石進出口的數據，從 2018 年開始至今，印度培育鉆石進出口金額均呈現出增長的態勢，進口金額從 0.08 億美元增長至 1.03 億美元，年復合增長率為 6.46%。出 口金額從 0.14 億美元攀升至 1.46 億美元, 年復合增長率為 5.96%。從 2020 年 4 月開始，進出口金額展現出爆發性 的增長態勢。2018 年印度培育鉆石的進口額和出口額的滲透率分別是 0.54%和 0.69%。2020 年進口額和出口額的滲透率分別達到了 6.95%和 5.40%。進出口額滲透率均有大幅提升。印度是全球鉆石的主要加工地，其進出口數據一定 程度上反映了鉆石的供需格局，雖然目前培育鉆石的滲透率依然較低，但近幾年呈現明顯的提升態勢，隨著需求的快 速爆發，培育鉆石的滲透率還將繼續提升。
       中國占據全球培育鉆石的一半產能，高溫高壓法具有明顯的性價比優勢。2020 年中國培育鉆石產量占全球培育鉆石產量 49.7%，且 90%生產商使用 HPHT 方法，歐美地區和印度則主要使用 CVD 法，其中美國產量占比約為 10%-15%， 印度產量占比約為 15%-20%。目前我國大部分培育鉆石均通過高溫高壓法進行生產，高溫高壓法生產成本相較 CVD 法要低很多，因此我國生產的培育鉆石在價格方面擁有明顯競爭優勢。未來五年培育鉆石產量會持續上升，預計到 2025 年，中國占全球培育鉆石原石比例將達到 80%。

       中國培育鉆石市場滲透率低，鉆石品類和培育鉆石均有較大的滲透率提升空間。根據《2019 年全球鉆石行業報告》 的相關數據顯示，美國和中國目前占領培育鉆石消費市場的前兩名，分別約占全球市場的 80%和 10%。從鉆石品類來看，目前所有鉆石產品在中國市場的滲透率是 30%，遠遠低于美國市場的 70%，而我國鉆石珠寶在婚嫁市場的滲透率對比美國和日本也相對較低。根據戴比爾斯公布的《2018 年鉆石洞察報告》，2012 年我國類屬婚嫁需求的鉆石珠寶銷售額占總銷售額的 23%，這一比例在 2017 年的時候增長到了 28%，鉆石珠寶在我國婚嫁市場的滲透率正在逐步提升。未來，我國鉆石市場還將會有數倍的提升空間，對應培育鉆石的市場滲透率也有很高的提升空間。
       培育鉆石在中國的品類知曉度低，消費者教育剛剛起步。根據專家調研，培育鉆石在美國的知曉度可以達到的 70%-80%，甚至更高，美國作為最大的鉆石市場，也是最大的培育鉆石市場，市場內包含一些專門做培育鉆石的品牌以及一部分國際國內知名天然鉆石連鎖品牌，例如 Signet，開始切入培育鉆石賽道，終端品牌的布局使消費者教育更加充分，消費者對培育鉆石的認知度快速提升。中國培育鉆石和美國比存在量級方面的差異。中國在零售端目前還未出現大型連鎖品牌對培育鉆石進行線下布局和消費者教育，也缺乏較大型的企業在市場中投入較大額的廣告以及市場營銷預算來培育市場，消費者教育處于剛剛起步階段，預估中國培育鉆石品類知曉度為 5%到 10%，一二線城市培育鉆石品類知曉度更高，但是對比美國的培育鉆石品類知曉度，我國還有非常大的提升空間。

       中國鉆石市場消費需求強勁，培育鉆石未來發展前景廣闊。我國社會消費品零售總額由 2001 年的 4.31 萬億元增長至2020 年的 39.2 萬億元，年復合增長率約為 12.33%，人均可支配收入提高推動珠寶首飾消費規模不斷增長。與全球消費市場相比，我國鉆石類產品在整個珠寶首飾產品消費結構中占比較低，未來鉆石消費提升空間廣闊。鉆石品類滲透率的增長，疊加培育鉆石的滲透率提升，培育鉆石市場需求將有望實現更快增長。
       市場格局：供應端市場集中度高，技術、資金、社會資源多重壁壘打造行業護城河
       人造金剛石行業市場化程度較高，行業集中化趨勢日漸顯現。低品級人造金剛石生產門檻較低，對產品的質量和生產工藝要求不高，各企業間的產品差異不大，競爭較為激烈；以高品級金剛石單晶、高端金剛石微粉和大顆粒培育鉆石為代表的中高端產品對企業的研發實力、工藝水平和質量控制提出了較高的要求，進入門檻較高，競爭相對較小。隨著下游金剛石制品企業產品升級和應用領域拓展，客戶對人造金剛石的品質和極限性能的要求不斷提高，未來擁有強大產品研發實力、生產能力及質量保證的大型企業，才能在競爭中日益占據主導地位，積累競爭優勢、擴大經營規模、 筑高行業門檻，行業集中化趨勢日漸顯現。
       力量鉆石上市后規模有望快速擴張，人造金剛石三巨頭或將變成四小龍競爭格局。位于河南的中南鉆石、黃河旋風、 豫金剛石并稱為“人造金剛石三巨頭”，共同占據國內約 80%的市場份額。目前力量鉆石整體規模位于中南鉆石、黃河旋風、豫金剛石之后，根據中國機床工具工業協會超硬材料分會統計，2019 年公司金剛石單晶產量在國內人造金 剛石生產企業中排名第 4 位，公司產能規模和市場占有率相對較低，公司正采取差異化競爭戰略逐步提高市場占有率。隨著力量鉆石上市后資本助力規模擴張，人造金剛石巨頭或將變成四小龍共同引領行業發展的格局。

       技術、資金、社會資源多重壁壘，構筑行業護城河。隨著金剛石下游應用場景擴寬，對人造金剛石的品質和極限性能要求更高，需要金剛石生產企業擁有強大的資金和技術研發實力，同時具備大規模組織生產及統一供應鏈管理的能力， 才能更好滿足下游企業的需求。高品質培育鉆石產品的生產需要對基礎生產技術不斷優化和提升，龍頭企業均經歷了多年的技術經驗積累，才能實現高品質培育鉆石的量產，因此行業技術壁壘較高；金剛石產品主要生產設備為六面頂壓機，單機設備采購價格在 200 萬以上，若實現規模化量產，需要成百上千臺設備的大量采購，形成了行業的資金壁壘；另外，高溫高壓法生產需要較高的溫度和較穩定的電壓，若生產途中電壓不穩則會對產品質量有很大的影響，因此還需要社會公共資源的支持。技術、資金和社會資源的多重壁壘，構建了行業護城河，目前具有先發優勢的龍頭企業將更有望享受行業快速發展帶來的紅利。